Controles geoquímicos e mineralógicos na formação de minerais secundários na província ígnea do Paraná, noroeste do estado do Paraná

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Titon, Bruno Guimarães, 1991-
Data de Publicação: 2019
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFPR
Texto Completo: https://hdl.handle.net/1884/61890
Resumo: Orientadora: Prof. Dra. Eleonora Maria Gouvea Vasconcellos
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spelling Titon, Bruno Guimarães, 1991-Vasconcellos, Eleonora Maria Gouvêa, 1965-Rumbelsperger, Anelize Manuela BahniukUniversidade Federal do Paraná. Setor de Ciências da Terra. Programa de Pós-Graduação em Geologia2019-08-05T22:23:48Z2019-08-05T22:23:48Z2019https://hdl.handle.net/1884/61890Orientadora: Prof. Dra. Eleonora Maria Gouvea VasconcellosCoorientadora: Prof. Dra. Anelize Manuela Bahniuk RumbelspergerDissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências da Terra, Programa de Pós-Graduação em Geologia. Defesa : Curitiba, 29/03/2019Inclui referências: p. 110-117Resumo: O processo de alteração das rochas se inicia quando agentes externos reagem quimicamente com seus minerais constituintes. Isso gera um ambiente distinto do qual estes foram cristalizados, modificando a assembleia mineral e formando uma nova paragênese. Os minerais que ocorrem como preenchimento de cavidades na Província Ígnea do Paraná são alvo de estudo para compreensão de diversos processos, entre eles os hidrotermais. Este trabalho propõe-se a determinar os processos geoquímicos associados à precipitação de minerais secundários. Foram utilizados dados de campo, descrições petrográficas, caracterização mineral (DRX, MEV), geoquímica (FRX, MEV/EDS, HRTEM) e isotópica para analisar as fases minerais secundárias que ocorrem nas cavidades de derrames basálticos e brechas vulcanoclásticas no noroeste do estado do Paraná. Os derrames basálticos têm espessuras entre 1 e 20 m e estão intensamente vesiculados, sobretudo na porção superior; as brechas formam depósitos vulcanoclásticos máficos (MVDs) intercalados aos derrames, sendo que os clastos basálticos que formam seu arcabouço também são intensamente vesiculados. Amígdalas e cavidades diktitaxíticas ocorrem parcial a totalmente preenchidas por minerais secundários; possuem tamanhos variados entre 0,01 mm até maiores que 20 cm. As cavidades nas rochas vulcanoclásticas possuem em seu interior matriz composta por shards, pisólitos de sideromelano e cristaloclastos de plagioclásio e augita; quando esse material ocorre, antecede a precipitação dos minerais secundários. Feições de coalescência e embainhamento/afunilamento (necking) são comuns nas amígdalas de topo de derrame. Os argilominerais identificados como preenchimento de vesículas e/ou fraturas são do grupo da esmectita: montmorilonita, saponita e nontronita (cristais com morfologias associadas a processos vulcânicos autigênicos como cauliflower-like e honeycomb); e celadonita. As zeólitas (heulandita, estilbita, laumontita, mesolita, escolecita, chabazita, clinoptilolita e analcima) ocorrem associadas entre si e aos demais minerais; controlam principalmente os teores de CaO e Na2O no sistema hidrotermal. A heulandita é a espécie mais comum, seguida da estilbita e analcima. Calcita ocorre no centro das cavidades, sendo o último mineral a se cristalizar, ou então de maneira isolada, em cavidades monominerálicas. A correlação negativa entre Fe, Mg e o Al nos argilominerais ocorre por diferenças em sua temperatura de cristalização. A grande variação na assinatura isotópica do oxigênio (?18O entre 21,11 e 27,31‰(V-SMOW)) deve-se a mudanças consideráveis na composição isotópica do fluido durante os processos de cristalização da calcita. A mudança nos valores de carbono (?13C entre -1,90 e - 19,79‰(V-PDB)) indica uma mudança na fonte de carbono do fluido. A distribuição espacial das fases minerais encontradas é aleatória, impedindo a determinação de zonas de ocorrência para esses minerais. Queda gradativa na temperatura e evolução do fluido são responsáveis pela mudança sistemática de paragênese nas cavidades. O fluido gerador possuía assinatura alcalina da série Ca-Na, alta razão cátion/hidrogênio e temperaturas baixas a intermediárias; os minerais descritos foram formados em temperaturas entre 50 e 200°C na série Ca-Mg, transição entre as zonas da esmectita e esmectita/clorita-esmectita. Os parâmetros de controle para precipitação nesse sistema foram principalmente a temperatura devido à paragênese formada em temperaturas baixas a intermediárias e a composição química do fluido, com alta alcalinidade e baixa atividade de H+. PALAVRAS-CHAVE: Vulcânicas básicas. cavidades. argilominerais. zeólitas. carbonatos. isótopos estáveis.Abstract: Rock alteration processes generally begin when external agents chemically react with its constituents. The different environment from which they were crystallized, leads to a change in mineral composition, result in in a new paragenesis. Cavityfilling minerals occur in basaltic flows in the southern part of the Parana Igneous Province. Such secondary minerals are studied to understand various processes, including hydrothermal processes. This dissertation aims to determine the geochemical processes linked to the precipitation of such minerals in cavities. Through fieldwork, petrographic descriptions, mineral characterization (XRD, SEM), geochemistry (XRF, SEM/EDS, HRTEM) and isotopic analysis, the cavity-filling minerals that occur in basaltic flows and volcanoclastic breccias were studied. The outcrops are located in the northwest portion of Parana state, Brazil. Thickness of the flows vary from 1 to 20 m and are densely vesiculated, specially in their upper section; breccias comprise mafic volcanoclastic deposits intercalated between flows. The clasts in the breccias are also densely vesiculated. Amygdales and diktytaxitic cavities are partially to totally filled with secondary minerals; their sizes range from 0,01 mm up to 20 cm. Cavities in volcanoclastic clasts are also partially filled by their own matrix, comprised of glass shards, pisolites and crystaloclasts. This material precedes the generation of secondary minerals. Amygdales in the top of flows display necking, narrowing and coalescence features. Clay minerals identified in cavities and fractures are mainly smectites: montmorillonite, saponite and nontronite, displaying autigenic volcanic morphologies such as cauliflower-like and honeycomb; and celadonite. Zeolites (heulandite, stilbite, laumontite, mesolite, scolecite, chabazite, clinoptilolite and analcime) occur together and associated with other secondary minerals; CaO and Na2O in the hydrothermal system is controlled by zeolite precipitation. Heulandite is the most common zeolite in amygdales, followed by stilbite and analcime. Calcite appears in the center of the cavities and is the last mineral to cristalize in this sequence. The negative correlation between Fe, Mg and Al in clays is due to differences in temperatures of crystallization. The large isotopic signature range observed for oxygen in calcite (?18O 21,11 to 27,31‰(V-SMOW)) is due to considerable changes in the isotopic composition of the fluid during calcite crystallization. The change in carbon (?13C -1,90 to -19,79‰(V-PDB)) indicates at least two carbon sources for the hydrothermal fluid. The spacial distribution of the secondary phases is random, therefore hindering the determination of possible zones of occurrence for such secondary minerals. Gradative drops in temperature and fluid evolution were responsible for the sistematic change in the paragenesis of the cavities. The hydrothermal fluid had an alcaline signature of the Ca-Na series, high cation/hydrogen and intermediate to low temperatures. Secondary minerals studied in the region precipitated at intervals of 50 to 200°C in the Ca-Mg series, transition between smectite and smectite/chlorite-smectite zones. The main control parametres for mineral precipitation in this system were temperature, due to a mineral assemblage formed in intermediate to low temperatures and chemical composition of the fluid, presenting high alcalinity and low H+ activity. Keywords: Basalts; cavities. clay minerals. zeolites. carbonates. stable isotopes.117 p. : il. (algumas color.).application/pdfRochas igneas - ParanáGeoquimicaGeologiaControles geoquímicos e mineralógicos na formação de minerais secundários na província ígnea do Paraná, noroeste do estado do Paranáinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisporreponame:Repositório Institucional da UFPRinstname:Universidade Federal do Paraná (UFPR)instacron:UFPRinfo:eu-repo/semantics/openAccessORIGINALR - D - BRUNO GUIMARAES TITON.pdfapplication/pdf12681029https://acervodigital.ufpr.br/bitstream/1884/61890/1/R%20-%20D%20-%20BRUNO%20GUIMARAES%20TITON.pdf5790298aa07b0eb8769b5e9671a5080fMD51open access1884/618902019-08-05 19:23:48.876open accessoai:acervodigital.ufpr.br:1884/61890Repositório de PublicaçõesPUBhttp://acervodigital.ufpr.br/oai/requestopendoar:3082019-08-05T22:23:48Repositório Institucional da UFPR - Universidade Federal do Paraná (UFPR)false
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